Состав и минерализация подземных вод

Пластовые воды оказывают весьма существенное влияние на каче- ственные и количественные показатели работ при углублении ствола, креплении и цементировании нефтяных и газовых скважин. Пластовые воды - постоянные спутники нефтегазовых месторождений. Они играют |большую роль в поисках, формировании и разработке залежей. Вода раз­личается по наличию растворенных в ней примесей и солей. По темпера­туре воды делятся на холодные, теплые, горячие и очень горячие. Темпе­ратура воды существенно влияет на количество содержащихся в ней солей и газов. По положению относительно нефтегазоносных горизонтов пла­стовую воду относят к краевой, подошвенной воде; она бывает верхней, нижней, погребенной (реликтовой), находящейся непосредственно в неф­тяном пласте и остающейся неподвижной при движении нефти. Солевой состав вод в нефтяном пласте неодинаков для всех частей структуры.

При изучении пластовых вод для характеристики их свойств при­нято определять общую минерализацию воды и ее жесткость, содержание главных шести ионов, рН, плотность, запах, вкус, прозрачность, поверх­ностное натяжение, а также проводить анализ растворенных газов, бакте­риологический или микробиологический анализы.

Общая минерализация воды выражается суммой содержащихся в ней химических элементов, их соединений и газов. Она оценивается по сухому (или плотному) остатку, который получается после выпаривания

193

воды при температуре 105-110 °С. По величине сухого остатка воды раз­деляются на пресные (содержание солей < 1 г/л), слабосолоноватые (1-10 г/л), соленые (10-50 г/л), рассолы (> 50 г/л).

Главные химические компоненты в подземных водах: хлор - С1, гидрокарбонатный и карбонатный ионы (НСОз), а также ионы щелочных и щелочноземельных металлов и оксидов: натрия Na"¹", кальция Са₂+, маг­ния Mg2+, железа и SiCb(в коллоидном состоянии). В воде растворяются азот, кислород, углекислый газ, сероводород и т.д.

Для перевода результатов анализа воды, выраженных в ионной форме, в эквивалентную, следует количество каждого найденного элемен­та (в мг/л) разделить на его эквивалентную массу. Эквиваленты ионов мо­гут быть выражены также в процентах от суммы анионов и катионов, ка­ждая сумма анионов и катионов принимается за 50 или 100 %.

Для подземных вод нефтегазовых месторождений характерно по­вышенное содержание йода, брома, бора, аммония и вблизи нефтяной за­лежи - нафтеновых кислот. По химическому составу это обычно хлорид-но-кальциево-натриевые рассолы с общей минерализацией 50 г/л и выше. Воды нефтяных месторождений бывают кислые и щелочные гидрокарбо-натно-натриевого и иногда хлоридно-сульфатно-натриевого состава.

При оценке подземных вод (для питания паровых котлов, хозяйст­венных целей и т.д.) следует обращать внимание на жесткость воды, под которой понимают свойство воды, обусловленное содержанием в ней со­лей кальция и магния: Ca(HC0₃)₂, Mg(HC0₃)₂, СаСОз, СаСЬ, MgCl₂. Раз­личают жесткость общую, характеризующуюся присутствием солей Са и Mg, постоянную, обусловленную содержанием солей Са и Mg, за исклю­чением бикарбонатов, и временную, определяемую наличием бикарбона­тов Са и Mg. Временная жесткость воды может быть найдена по разности общей и постоянной. Кипяченая вода характеризуется только постоянной жесткостью. Природные воды по жесткости разделяются на следующие типы: очень мягкие, умеренно жесткие, жесткие и очень жесткие.

В основу классификации пластовых вод по Пальмеру положено соотношение в воде количеств ионов щелочных металлов К⁺ и Na⁺(а), ио­нов щелочноземельных металлов Са₂+ и Mg₂+ (b) и анионов сильных ки­слот CI (d).

В зависимости от преобладания тех или иных ионов в воде Пальмер разделяет все воды на пять классов.

Для характеристики качества воды используются шесть показате­лей: первичная соленость, первичная щелочность, вторичная соленость, вторичная щелочность, третичная соленость, третичная щелочность.

В соответствии с классификацией природных вод по В.А. Сулину, применяемой в нефтегазодобывающей промышленности, последние под­разделяются на четыре генетических типа.

194

Принадлежность воды к определенному генетическому типу уста­навливается по отношению эквивалентов отдельных ионов.

Воды относятся к определенной группе и подгруппе на основании отношения эквивалентов отдельных ионов.

В большинстве пластовых вод содержатся анионы и мыла нафтено­вых и жирных кислот, фенолы и азотсодержащие кислоты.